图2 部分电压信号调理电路
本文提出了如图1所示的设计思路。设计通过移位开关电路依次选通被测回路,通过A/D采集单路数据,完成数据采集。这种设计方法具有以下优点:
1. 电路简单。简化制作PCB板和布线过程。
2. 使用的器件少,成本低。采集电路中主要成本来自ADC,而该电路只需要1个ADC即可。
3. 能够解决由于运算放大器等芯片的参数不均匀而引起的一致性较差的问题。
采集电路描述
采集对象为电动车用铅酸电池,需要对26节电池模块进行实时的电压、电流和温度监测。测量模块电压范围为8V~20V,电池串联。按图1的设计思路,采用巡检电路管理电压数据的采集。
电路概述
电路中的信号巡检部分如图2所示,电路共26路输入,图2中只表示其中两路。
在电路中,U1~U3为串联模块电压信号的输入端,从U1到U3电势逐渐降低,每两个相邻输入端点之间为一个电池模块(12V)。电压信号经过此电路后,接入后面的分压电路和ADC。C1~C2为控制信号,当控制信号为'0'时,光耦P521处于关闭状态,使得PNP和NPN三极管处于关闭状态,此时电压信号输出至ADC的通道关闭;当控制信号为'1'时,光耦开通,电路中PNP和NPN三极管的基极产生反向电压。此时,电路中三极管基极电流Ib为: